Geo-Engineering: Ende mit Schrecken?

Forscher warnen: Der Einsatz von Geo-Engineering gegen den Klimawandel könnte sogar mehr Schaden anrichten als ein gescheiterter Klimaschutz. Denn der Einsatz von Schwefeldioxid als künstlicher Sonnenfilter kühlt zwar das Klima ab, die Gefahr lauert aber danach: Wird das regelmäßige Sprühen abgebrochen, steigen die Temperaturen zehnfach schneller an als jetzt – mit verheerenden Folgen für die Natur, wie Wissenschaftler im Fachmagazin „Nature Ecology & Evolution“ berichten.

Angesichts des stagnierenden Klimaschutzes erscheint inzwischen ein Plan B immer attraktiver: die Manipulation des Erdklimas mithilfe von Geo-Engineering. Neben der Filterung von CO2 aus der Luft und seiner Speicherung im Untergrund gilt vor allem die Verringerung der Sonneinstrahlung als vielversprechender Ansatz: Setzt man Schwefeldioxid in der Stratosphäre frei, dann könnte dies ähnlich wie nach Vulkanausbrüchen zu einer Abkühlung des Klimas führen.

Maßnahme mit Nebenwirkungen

Doch dieser Eingriff in das globale Klimasystem ist alles andere als risikofrei – im Gegenteil. Gerade für das Abschirmen des Sonnenlichts durch künstliche Schwefelaerosole sagen Forscher schon seit längerem gravierende Nebenwirkungen voraus. Demnach könnte diese Manipulation in vielen Regionen zu vermehrten Dürren führen und Wirbelstürme auf der Südhalbkugel verstärken.

Eine weitere, gravierende Folge haben nun Christopher Trisos von der University of Maryland und seine Kollegen aufgedeckt. Sie untersuchten, welche Auswirkungen es auf die Artenvielfalt und Natur hat, wenn vom Jahr 2020 bis 2070 Flugzeuge jährlich rund fünf Millionen Tonnen Schwefeldioxid in der oberen Atmosphäre verteilen würden. In ihrem Szenario läuft diese Maßnahme parallel zu einem gemäßigten Klimaschutz, der allein schon die Erwärmung auf knapp drei Grad beschränkt (Szenario RCP4.5 der IPCC).

Bloß nicht aufhören…

Das Ergebnis: Diese Geo-Engineering Maßnahme könnte tatsächlich eine weitere Erwärmung vieler Regionen verhindern – aber nur, solange sie auch regelmäßig durchgeführt wird. Denn wie Messungen nach Vulkanausbrüchen zeigen, wird das Schwefeldioxid in der Stratosphäre relativ schnell wieder abgebaut. Der Abkühlungseffekt hält dadurch nur etwa ein Jahr an.

Das Problem: Das Ausbringen der Aerosole ist kostspielig, aufwändig und vom Einsatz weniger Länder abhängig. Es kann daher nicht ausgeschlossen werden, dass nationale Konflikte oder regional negative Klimafolgen des Geo-Engineerings wie Dürren oder ein verstärkter El Nino zu einem abrupten Abbruch der Maßnahmen führen. Und das wäre fatal, wie die Forscher nun herausgefunden haben.

Sprunghafte Erwärmung

„Wenn das Geo-Engineering jemals abrupt gestoppt werden müsste, wäre das verheerend“, warnt Koautor Alan Robock von der Rutgers University. Denn dann würde die Erwärmung sprunghaft wieder einsetzen. Innerhalb von nur einem Jahrzehnt stiegen die Temperaturen dann um 0,8 Grad – das ist rund zehnfach schneller als bisher. „Eine solche rapide Erwärmung nach Ende des Geo-Engineerings wäre eine enorme Bedrohung für die Natur und Artenvielfalt“, so Robock.

Der abrupte Temperaturanstieg würde die weltweiten Klimazonen um rund zehn Kilometer pro Jahr verschieben, wie die Simulation ergab. „Das ist mehr als das Vierfache der momentanen Verschiebung an Land und sogar das Sechsfache der gegenwärtigen Klimaverschiebung im Ozean, berichten die Forscher. Besonders gravierend wären die Klimaveränderungen in den Tropen, aber auch in weiten Teilen Afrikas und Eurasiens.

Natur wäre überfordert

Für die Pflanzen und Tierwelt hätte dies fatale Folgen. „Vor allem Grasland und Wälder der gemäßigten Klimazonen sowie mediterrane Biome wären stark betroffen“, berichten Trisos und seine Kollegen. In diesen Gebieten könnten die schnell steigenden Temperaturen das Aussterberisiko vieler Pflanzen- und Tierarten drastisch erhöhen und ökologische Nischen verschwinden lassen.

Ebenfalls unter den Verlierern wären ausgerechnet die artenreichsten Lebensräume der Tropen. So könnte das Amazonasgebiet schon durch eine zu schnelle Einführung des Geo-Engineerings Schaden nehmen, weil dies verstärkte El Nino-Bedingungen und starke Dürren verursachen kann. Für die tropischen Korallenriffe wäre dagegen ein abrupter Stopp der Maßnahmen fatal. Weil sie ohnehin schon am oberen Limit ihrer Wärmetoleranz leben, wären sie von jedem weiteren schnellen Anstieg der Temperaturen überfordert, warnen die Wissenschaftler.

Es könnte sogar noch schlimmer kommen

Doch die Realität könnte diese Prognosen sogar noch übertreffen. Denn sie gelten nur für den günstigen Fall, in dem die Menschheit wenigstens einen gemäßigten Klimaschutz schafft. „Das Ausmaß der Klimaschocks wäre aber noch größer, wenn wir bei unseren Emissionen weiterhin dem business-as-usual-Szenario folgen“, betonen Trisos und seine Kollegen.

Dann wäre die Diskrepanz zwischen der künstlichen Abkühlung und dem weiterlaufenden Klimawandel noch größer – und die Folgen des Geo-Engineerings oder dessen zu abrupten Ende noch schwerwiegender. Für die Wissenschaftler ist daher klar: „Eine aggressive Reduktion der Emissionen bleibt der robusteste Weg, um die biologischen Folgen des Klimawandels zu begrenzen“, konstatieren Trisos und seine Kollegen. (Nature Ecology & Evolution, 2018; doi: 10.1038/s41559-017-0431-0)

(Nature, Rutgers University, 23.01.2018 – NPO)